3.4 独立性
小题
- 【1990-4-5 分】 一电子仪器由两个部件构成,以 和 分别表示两个部件的寿命(单位:千小时),已知 和 的联合分布函数为
(1)问 和 是否独立?
(2)求两个部件的寿命都超过 小时的概率 。
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答案: (1) 与 相互独立。
(2)。
解析: (1)先分别求边缘分布函数。令 ,得
同理,
当 时,
当 或 时,两边也都为 。因此对任意 均有
故 与 相互独立。
(2)由于寿命的单位为千小时, 小时等于 千小时。又由边缘分布可知
利用独立性,
- 【1990-4-3 分】 设随机变量 和 相互独立,其概率分布为
则下列式子正确的是( )。
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答案: C。
解析: 事件 包含两种互斥情形: 或 。由独立性,
因此选 C。A 把随机变量相等误当成必然事件;B、D 分别把该事件概率误判为 和 。
- 【1997-3-3 分】 设随机变量 和 相互独立且同分布:
则下列各式成立的是( )。
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答案: A。
解析: 由独立性,四种可能的取值组合
各自的概率均为 。
事件 对应 与 ,故
所以 A 正确,B 错误。
事件 对应 与 ,其概率也是 ,故 C 错误。
事件 等价于 ,其概率为 ,故 D 错误。
- 【2006-13-4 分】 设随机变量 与 相互独立,且均服从区间 上的均匀分布,则
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答案: 。
由于 均服从 上的均匀分布,
再由独立性,
也可从几何角度理解: 在正方形 上均匀分布,目标区域为 ,面积比为 。
- 【2012-1-4 分】 设随机变量 与 相互独立,且分别服从参数为 与参数为 的指数分布,则 ( )
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答案: A。
解析: 按指数分布的参数为率参数理解,有
且
利用全概率公式和独立性,
一般地,若 、 且相互独立,则
本题代入 即得 。
- 【2013-3-4 分】 设随机变量 和 相互独立,则 和 的概率分布分别为
| --- | --- | --- | --- |
则 ( )
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答案: A。
解析: 由题目给出的取值,事件 只能由以下两种互斥情形组成:
利用独立性,
因此选 A。题面中 一行所列概率之和并非 ,应存在排版或录入缺失;但本题所求事件只用到题面明确给出的 与 ,故按题面数据仍可唯一得到上述答案。
- 【2023-1-5 分】 设随机变量 相互独立,且
则 ______。
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答案: 。
解析: 只可能取 ,故事件 为
且两事件互斥。
由二项分布,
以及
利用独立性,
注意 还可能取 ,但 不可能取 ,因此该情形不属于事件 。
- 【2024-13-5 分】 设随机变量 相互独立,且均服从参数为 的指数分布,令
则下列随机变量与 同分布的是( )
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答案: D。
解析: 对 ,利用 独立同分布及对称性,
对 条件化,因 ,
所以
这正是参数为 的指数分布的生存函数。因此
与 同分布,故选 D。
A 中 服从形状参数为 的伽马分布;B、C 均会改变指数分布的率参数,因而与 不同分布。
大题
- 【1999-4-8 分】 已知随机变量 和 的概率分布
而且 。
(1)求 和 的联合分布;
(2)问 和 是否独立?为什么?
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答案: (1)联合分布律为
(2) 与 不独立。
解析: 由
可知联合分布只可能在 或 的位置取正值。
当 时,为使 ,必须有 ,故
又因为
所以
对于 与 ,由于它们与 的联合概率均为零,故其全部边缘概率只能落在 上,即
由此得到上表。
判断独立性时,只需找到一组取值不满足乘法公式。例如
而
二者不相等,所以 与 不独立。条件 几乎必然成立,实际上使两个随机变量之间产生了明显依赖关系。
- 【1999-1-8 分】 设随机变量 与 相互独立,下表列出了二维随机变量 联合分布律及关于 和关于 的边缘分布律中的部分数值,试将其余数值填入表中的空白处。
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答案: 完整分布表为
解析: 记
由于 相互独立,有
由已知
得到
再由
得
于是
其余联合概率由 逐项计算:
填表后,各行之和等于相应的 ,各列之和等于相应的 ,总和为 。